18. Характеристики впливу середовища на стан металевих конструкцій.
Визначальний чинник інтенсивності електрохімічної корозії — вологість повітря. Вологісний режим експлуатованих конструкцій характеризується як особливостями технології виробничих процесів (пароповітряне середовище підприємств будіндустрії, об'єктів хімічних виробництв, цехів харчової і переробляючої промисловості і т. п.), так географічним чинником і пов'язаними з ним кліматичними умовами. Для відкритих металевих конструкцій ця обставина є визначаючою.
Географічне положення району визначає ступінь віддалення від моря, кількість сонячних і дощових днів, коливання температури і вологості повітря, троянду вітрів. Все це обумовлює фактичну тривалість зволоження поверхні елементів конструкцій. На інтенсивність корозії впливають також пори року. Взимку і восени агресивність атмосфери може зрости через різке збільшення вмісту сірчистого газу в промислових зонах при підвищеному споживанні палива.
Із сказаного виходить, що одна і та ж марка, сталі залежно від характеру експлуатаційного середовища може мати різні показники корозії:
- суха континентальна ………………………….1 ... 9
- морська чиста…………………………………..38
- морська напівіндустріальна………………….50
- індустріальна……………………………………65
- індустріальна сильно забруднена…………..100
Дослідженнями встановлено чотири ступені агресивної дії середовища: неагресивна (приблизна швидкість корозії 0,01 мм в рік); слабоагресивна — 0,05 мм в рік; середньоагресивна — 0,1 мм в рік; сильноагресивна > 0,1 мм в рік.
Для того, щоб визначити дію середовища на конструкції, необхідно знати два основні параметри: 1) вологісний режим приміщень (або вологість повітря для відкритих конструкцій), який нормами розділений на сухий, нормальний, вологий або мокрий; 2) забрудненість повітря агресивними реагентами (по нормах встановлені групи газів А, В, С, Д залежно від їх вигляду і концентрації), а також солями, аерозолями, пилом. Кількісні дані забрудненості атмосфери є у служб санітарного нагляду по місцю будівництва і експлуатації.
19. Вплив високих і низьких температур на сталеві конструкції будівель та споруд.
Температура експлуатаційного середовища може істотно позначатися на інтенсивності корозійного зносу сталевих конструкцій. Нагріваючи до 200 ... 250 °С практично руйнує захисні покриття, при нагріві до 300 ... 400 °С можливо викривлення елементів. Проектування і експлуатація таких, наприклад, конструкцій, як колони і підкранові балки, балки і настили робочих майданчиків сталеплавильних і доменних цехів повинні передбачати заходи по зниженню їх нагріву, забезпеченню постійного контролю за допомогою спеціальних сигнальних систем. Застосування екранування, використовування конструктивних рішень, що знижують температурні деформації, вдосконалення об'ємно-планувальних рішень і ін. — необхідні умови для забезпечення довговічності і надійної роботи металевих конструкцій.
Особливо несприятливий вплив має одночасна дія підвищеної температури і високої вологості, в цьому випадку різке прискорення корозійного процесу доповнюється біохімічною корозією, що характерне для атмосфери тропічних районів.
Що ж до звичайних температурних режимів в інтервалі від 0 до 4-40°С, то швидкість корозії в таких умовах практично постійна, при температурі -20°С і нижче відмічається помітне уповільнення корозійного процесу.
При зниженні температури істотно зменшуються пластичність і в'язкість сталі. Слід звернути увагу, що в умовах однорідних напружених станів, тобто за відсутності концентрації напружень, міцність сталі (межа текучості і тимчасовий опір) підвищується у міру зниження температури. Проте у зв'язку із зменшенням пластичності і в'язкості таке підвищення міцності є даремним і навіть небезпечним для сталевих конструкцій, оскільки наявність неминучих конструктивно-технологічних дефектів, що викликають концентрацію напруження, робить можливим крихке або квазікрихке руйнування металу при низьких номінальних напруженнях, тобто напруженнях, обчислених методами опору матеріалів.
Мал.1. Температурна залежність межі текучості σт, тимчасового опору σв і відносного подовження εр при розриві сталевих зразків при одноосному розтягуванні.